“암 진단에서 치료ㆍ촬영까지 한꺼번에”

KAIST·연세대 연구진, 암 진단·치료·촬영 나노입자 개발

그림설명 : 15㎚ 크기의 자성 입자에 암세포 표적인자인 펩티드와 항암 유전자인 siRNA, 광학 영상 촬영을 위한 형광물질을 결합시켜 만든 암 진단ㆍ치료용 나노입자

국내 연구진이 암을 진단하고 치료하면서 그 과정을 자기공명영상(MRI)과 형광물질을 이용한 광학 영상을 통해 관찰하는 4가지 기능을 가진 나노입자를 최초로 개발했다.

KAIST 생명과학부 박태관 교수와 연세대 화학과 천진우 교수팀은 11일 자성을 띤 산화철 입자에 암세포 추적을 위한 펩티드와 암 치료용 RNA 조각, 형광물질을 결합시켜 암 진단에서 치료, 촬영까지 4가지 기능을 한꺼번에 할 수 있는 나노입자를 개발했다고 밝혔다.

이 연구결과는 독일화학회가 발간하는 국제학술지 '앙게반테 캐미(Angewante Chemie)' 최신호에 게재됐다.

박 교수는 "이 연구결과는 암세포의 정확한 진단과 치료에 필요한 4가지 기능을 하나의 나노입자에 결집시켜 종양의 진단과 치료가 동시에 가능하다는 점에서 진단 또는 치료만 가능한 기존 기술들과 차별된다"고 말했다.

연구진은 15㎚(㎚=10억분의1ｍ) 크기의 자성 산화철 나노입자에 형광물질과 암세포만 선택적으로 인지하는 표적인자 기능을 하는 펩티드(RGD), 암세포에 침투해 유전물질을 공격해 암세포를 억제하는 '소 간섭 RNA(siRNA)' 를 결합시켰다.

자성 산화철은 MRI 조영제로, 형광물질은 광학 영상용 물질로 작용해 암을 정확히 진단할 수 있게 하고 표적인자인 펩티드와 siRNA는 암세포만 찾아내 파괴하는 역할을 한다.

RGD 펩티드는 암세포에 많이 발현되는 막 단백질의 하나인 특정 결합단백질(integrin)에 선택적으로 결합함으로써 나노입자가 암세포만 표적화해 공격할 수 있게 해준다.

siRNA는 20여개의 염기로 이루어진 이중나선 RNA 조각으로 암세포에 침투한 다음 암세포의 성장과 증식에 필요한 단백질이 생성되지 못하게 하는 항암 유전자 작용으로 암세포를 억제한다.

연구진은 이 나노입자를 유방암 세포와 폐암 세포에 적용한 결과 고감도 암 진단이 가능하고 입자에 부착된 siRNA가 암 치료 기능을 성공적으로 수행하는 것으로 나타났다.

이들은 특히 "siRNA로 불리는 항암 유전자는 암을 비롯한 난치성 질병 치료에 큰 가능성을 가진 것으로 평가돼 최근 많은 다국적 제약회사의 이목이 쏠리는 바이오신약"이라며 "이 연구결과는 siRNA를 이용한 치료법 개발 면에서도 괄목할만한 성과로 평가된다"고 밝혔다.

박 교수는 "현재 이 나노입자를 생체에 적용하기 위해 다양한 시도를 하고 있다"며 "이 나노입자의 효능이 동물실험을 거쳐 임상시험에까지 입증된다면 암 치료에 새로운 전기를 마련할 수 있을 것"이라고 말했다. /연합